(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に順次に形成された第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を有する半導体発光素子において、
前記窒化物半導体発光素子の上面中、相異なる領域に各々形成された第１及び第２絶縁層と、
前記第１及び第２絶縁層上に各々形成された第１及び第２ボンディングパッドと、
前記第１及び第２ボンディングパッドから対向する両辺に沿ってそれぞれ延長され前記第１及び第２導電型半導体層に各々接続された第１及び第２延長電極とを含み、
前記第１及び第２延長電極のみを通じて前記窒化物半導体発光素子に電流が注入されるように前記第１及び第２絶縁層が前記第１及び第２ボンディングパッドの下部にそれぞれ形成されて前記第１及び第２ボンディングパッドがそれぞれ前記第１及び第２導電型半導体層と直接接続することを遮断することを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記第１及び第２延長電極は一定の間隔で平行して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１及び第２延長電極は互いに同一な幅を有することを特徴とする請求項２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１及び第２延長電極は、それぞれ対向する２辺に隣接した位置に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１及び第２延長電極は複数個設けられ、前記第１及び第２延長電極は平行して交互に配置されたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光
素子。
【請求項６】
前記第１及び第２延長電極中一方の延長電極は２つであり、前記２つの延長電極は他方
の延長電極の両側に平行して配置されたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に
記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記第１及び第２絶縁層は、全て前記第２導電型窒化物半導体層と前記活性層の一部領域が除去されて露出された前記第１導電型窒化物半導体層の上面領域に形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記第１及び第２絶縁層中の一つは、前記第２導電型窒化物半導体層と前記活性層の一部領域が除去されて露出された前記第１導電型窒化物半導体層の上面領域に形成され、他の一つは前記第２導電型窒化物半導体層の上面に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記第１及び第２絶縁層は、全て前記第２導電型窒化物半導体層の上面に形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記第１及び第２絶縁層は、前記半導体発光素子の上面中心を基準にして互いに対称に
形成されることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記第１及び第２絶縁層は、それぞれ前記半導体発光素子の対向する２辺に隣接した領域に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記第１及び第２延長電極は、一定の間隔で相互平行して延長されたことを特徴とする請求項１１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
前記第１及び第２延長電極中の少なくとも一つは、異なる極性のボンディングパッドの形成領域まで延長され、前記異なる極性のボンディングパッドと離隔され、前記異なる極性のボンディングパッドの延長電極は、前記異なる極性のボンディングパッドと接触して延長されることを特徴とする請求項１２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１４】
前記半導体発光素子は、直方体構造であり、前記第１及び第２絶縁層が隣接するように形成された対向する２辺は対向する他の２辺より短い長さを有する辺であることを特徴とする請求項１２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１５】
前記第１及び第２延長電極は、それぞれ前記対向する他の２辺に沿って形成されること
を特徴とする請求項１４に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１６】
前記窒化物半導体発光素子は直方体構造であり、前記第１及び第２絶縁層が隣接するように形成された対向する２辺は、対向する他の２辺より長い長さを有する辺であることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１７】
前記第１及び第２絶縁層は、前記対向する他の２辺の中央領域に配置されたことを特徴とする請求項１６に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１８】
前記第１及び第２延長電極は、各々前記第１及び第２絶縁層が隣接するように配置された対向する２辺に沿って延長されたことを特徴とする請求項１６に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１９】
前記第１及び第２延長電極は、各々前記第１及び第２絶縁層が隣接するように配置された対向する２辺に沿って両側に延長された２つの延長部を含むことを特徴とする請求項１６に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項２０】
前記第２導電型窒化物半導体層上に形成された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子に関するものであって、より詳しくは電流の均一な分散を図ることのできる電極構造を有する窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、窒化物半導体はＧａＮ、ＩｎＮ、ＡlＮなどのようなIII−Ｖ族半導体結晶として、短波長光（紫外線ないし緑色光）、特に青色光を発することのできる発光素子に広く使用される。このような窒化物半導体発光素子は、結晶成長のための格子整合条件を満足するサファイア基板やＳｉＣ基板などの絶縁性基板を利用して製造されるので、通常ｐ型及びｎ型窒化物半導体層に連結された２つの電極が発光構造の上面にほぼ水平に配列されるプラナー（ｐlａｎａｒ）構造を有する。
【０００３】
このようなプラナー構造の窒化物発光素子は、２つの電極が発光構造物の上下面に各々配置されたバーチカル（ｖｅｒｔｉｃａｌ）構造の発光素子に比べて電流が全体発光領域に均一に分散されないため、発光に加わる有効面積が大きくなく、発光面積当たり発光効率も低いという問題がある。特に、照明用のような高出力が要求される比較的大きな面積を有する発光素子においてこのような電流分散問題はより深刻となる。
【０００４】
かかる電流分散問題を解決するために、図１ａ及び図１ｂに示された窒化物半導体発光素子のように、全体面積に亘って電極構造を延長させる方案が主に使用される。
【０００５】
図１ｂと共に図１ａを参照すると、基板１１上に第１導電型窒化物半導体層１２、活性層１４及び第２導電型窒化物半導体層１５が順次に積層された窒化物半導体発光素子１０が示されている。上記第２導電型窒化物半導体層１５上にはオーミックコンタクトのための透明電極層１６がさらに形成され得る。
【０００６】
上記窒化物半導体発光素子の上面において上記第１導電型窒化物半導体層と接続する第１電極が形成される領域には、メサエッチングを適用して第１導電型窒化物半導体層の上面に露出させる。上記露出された第１導電型窒化物半導体層と上記第２導電型窒化物半導体層（厳密に言うと、透明電極層１６) 上には各々第１及び第２電極１８、１９とを設ける。
【０００７】
上記第１及び第２電極１８、１９とは、それぞれワイヤボンディング時のコンタクト領域に形成された第１及び第２ボンディングパッド１８ａ、１９ａとそれから延長された第１及び第２延長電極１８ｂ、１９ｂとで構成される。図１ａに示すように、上記第１及び第２ボンディングパッド１８ａ、１９ａとは対向する両辺に位置し、上記第１延長電極１８ｂは上記第２ボンディングパッド１９ａを向いて両辺に沿って延長され、上記第２延長電極１９ｂは上記第１延長電極１８ｂが両側に一定の間隔で位置するよう中心部に沿って延長される。このように、第１及び第２電極１８、１９とは上記第１及び第２延長電極１８ｂ、１９ｂとを利用して比較的一定の間隔で配列され得る。
【０００８】
しかし、第１及び第２ボンディングパッド１８ａ、１９ａはワイヤボンディングのために相対的に大きな面積で形成されるので、そのため第１及び第２電極１８、１９の間隔を完全に一定になるように実現することはほぼ不可能である。例えば、図１のように、第１及び第２延長電極１８ｂ、１９ｂとは互いに一定の間隔ｄ１で配置しても、上記第２ボンディングパッド１８ｂは相対的に大きな面積を有するので、上記第１延長電極１８ａと隣接した一部領域でそれとの間隔ｄ２が狭くなる。したがって、電流の流れは抵抗の小さな部分に集中されるため、延長電極で一定の間隔を図っても、大きな面積のボンディングパッドの隣接部分に電流が集中され均一な電流分散を効果的に実現しにくい。
【０００９】
かかる問題は、照明用LＥＤのような大面積発光素子においてより深刻となり、そのため面積増加による発光効率の向上効果を充分に期待しにくい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した技術的課題を達成するためのものであって、その目的はボンディングパッド領域を発光構造と絶縁させ、上記ボンディングパッドから延長された電極を利用して均一な電流分散が可能な窒化物発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した技術的課題を実現するために、本発明は、基板上に順次に形成された第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を有する半導体発光素子において、上記窒化物半導体発光素子の上面中、相異なる領域に各々形成された第１及び第２絶縁層と、上記第１及び第２絶縁層上に各々形成された第１及び第２ボンディングパッドと、上記第１及び第２ボンディングパッドからそれぞれ延長され上記第１及び第２導電型半導体層に各々接続された第１及び第２延長電極とを含む窒化物半導体発光素子を提供する。
【００１２】
好ましくは、上記第１及び第２延長電極は一定の間隔で平行して配置される。この場合に、上記第１及び第２延長電極は、それぞれ対向する２辺に隣接した位置に配置され得る。これと異なって、上記第１及び第２延長電極は、複数個であり、上記第１及び第２延長電極は平行して交互に配置され得る。具体的に、上記第１及び第２延長電極中一方の延長電極は２つであり、上記２つの延長電極は他方の延長電極の両側に平行して配置された構造を有することができる。
【００１３】
上記第１及び第２ボンディングパッドの形成領域を定義する上記第１及び第２絶縁層は、形成位置を多様に変更させることができる。例えば、上記第１及び第２絶縁層は全て上記第２導電型窒化物半導体層と上記活性層の一部領域が除去されて露出された上記第１導電型窒化物半導体層の上面領域に形成され得る。これと異なって、上記第１及び第２絶縁層中の一つは、上記第２導電型窒化物半導体層と上記活性層の一部領域が除去されて露出された上記第１導電型窒化物半導体層の上面領域に形成され、他の一つは上記第２導電型窒化物半導体層の上面に形成され得る。さらに、上記第１及び第２絶縁層を全て上記第２導電型窒化物半導体層の上面に形成することもできる。
【００１４】
好ましくは、上記第１及び第２ボンディングパッドが形成される第１及び第２絶縁層を上記半導体発光素子の上面中心を基準にして互いに対称に形成する。そのため、上記第１及び第２ボンディングパッドから延長される第１及び第２延長電極を一定の間隔を有する対称構造でより容易に配列させることが可能である。
【００１５】
この場合に、第１及び第２絶縁層をそれぞれ上記半導体発光素子の対向する２辺に隣接した領域に形成することが有効発光面積を十分に確保するのに有利である。好ましくは、上記第１及び第２延長電極を一定の間隔を有するように相互に平行して延長する。
【００１６】
また、上記第１及び第２延長電極中の少なくとも一つは垂直方向に異なる極性のボンディングパッドと重畳される位置まで延長され、上記異なる極性のボンディングパッドの延長電極は、その重畳された領域から延長されることができる。
【００１７】
本発明の一実施形態において、上記半導体発光素子は、直方体構造であり、上記第１及び第２絶縁層が隣接するように形成された対向する２辺は対向する他の２辺より短い長さを有する辺であることができる。この場合に、上記第１及び第２延長電極は、それぞれ上記対向する他の２辺に沿って形成されることが好ましい。
【００１８】
本発明の他の実施形態においては、上記窒化物半導体発光素子は、直方体構造であり、上記第１及び第２絶縁層が隣接するように形成された対向する２辺は、対向する他の２辺より長い長さを有する辺であることができる。この場合に、上記第１及び第２絶縁層は、上記対向する他の２辺の中央領域に配置され得る。
【００１９】
また、本実施形態においては、上記第１及び第２延長電極は、各々上記第１及び第２絶縁層が隣接するように配置された対向する２辺に沿って延長されることが好ましい。この場合に、上記第１及び第２延長電極は、各々上記第１及び第２絶縁層が隣接するように配置された対向する２辺に沿って両側に延長された２つの延長部を含むことができる。
【００２０】
好ましくは、上記第２導電型窒化物半導体層上に形成された透明電極層をさらに含むことによって全体面積に亘って電流分散効果をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ボンディングパッドの形成位置に絶縁層を予め提供することによってボンディングパッドと発光素子が直接接続することを防止することができる。したがって、相対的に大きな面積を有するボンディングパッドを排除し、延長電極のみで電極の間に一定の間隔をより容易に確保することができ、これにより発光部全体の面積においてより均一な電流分散を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付された図面を参照して、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２３】
図２ａ及び図２ｂは、各々本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の斜視図及び上部平面図である。
【００２４】
図２ａを参照すると、基板２１上に第１導電型窒化物半導体層２２、活性層２４及び第２導電型窒化物半導体層２５が順次に積層された直方型である窒化物半導体発光素子２０が示されている。
【００２５】
上記第２導電型窒化物半導体層２５の上にはオーミックコンタクトのための透明電極層２６をさらに形成することができる。上記透明電極層２６はＩＴＯのような物質で形成することができ、全体発光面積において一定の面抵抗を提供して電流分散効果をさらに向上させることができる。
【００２６】
本実施形態において、発光領域を除いた領域をメサエッチングして第１導電型窒化物半導体層２２の上面を露出させる。上記第１及び第２絶縁層２７ａ、２７ｂは上記露出された第１導電型窒化物半導体層２２の両端に提供される。第１及び第２絶縁層２７ａ、２７ｂの上には第１及び第２ボンディングパッド２８ａ、２９ａが形成される。上記第１及び第２延長電極２８ｂ、２９ｂは上記第１及び第２ボンディングパッド２８ａ、２９ａから延長され、各々第１及び第２導電型窒化物半導体層２２、２５に電気的に接続される（但し、第２延長電極２８ｂは透明電極層２６上に直接形成される）。
【００２７】
上記第１及び第２絶縁層２７ａ、２７ｂは上記発光素子２０に第１及び第２延長電極２８ｂ、２９ｂのみが直接接続して電流が提供されるように、第１及び第２ボンディングパッド２８ａ、２９ｂが窒化物半導体発光素子２０と直接接続されることを防止する。したがって、上記第１及び第２電極２８、２９ではボンディングパッド２８ａ、２９ａによる影響が排除されるので、上記第１及び第２延長電極２８ｂ、２９ｂの配列のみを利用して均一な電流の流れを確保することができる。
【００２８】
図２ｂに示す直方型発光素子構造では、第１及び第２ボンディングパッド２８ａ、２９ａはそれぞれ窒化物半導体発光素子２０の対向する両面に配置され、それから延長された第１及び第２延長電極２８ｂ、２９ｂはそれぞれ異なる対向する両辺に沿って延長される。また、第１及び第２延長電極２８ｂ、２９ｂは一定の間隔ｄを有するように相互平行して配列される。このような電極構造２８、２９中、素子２０と直接接続された電極領域は、第１及び第２延長電極２８ｂ、２９ｂに限定されるので、より均一な電流の流れを確保する正確な対称構造を実現することができる。
【００２９】
本実施形態では、直方型である発光素子が示されているが、これを多様な構造の発光素子に広く適用することができる。即ち、他の多角形のような発光素子構造でも、広いボンディングパッド領域を絶縁層を利用して素子に直接接続させず、延長電極のみを利用することによって電流分散を効果的に確保する電極配列をより容易に設計することができる。
【００３０】
また、本実施形態では絶縁層の形成される領域が全てメサエッチングされた形態を示したが、これに限定されない。即ち、第１及び第２電極にかかわらずボンディングパッド領域は絶縁層上に形成されるので、メサエッチングされた面に限定されず任意の領域に形成されることができる。このようにボンディング電極が形成された構造は、図３ａ及び図３ｂのように多様な形態が可能である。
【００３１】
図３ａに示した窒化物発光素子３０は基板３１と、その上に順次に形成された第１導電型窒化物半導体層３２、活性層３４及び第２導電型窒化物半導体層３５とを含み、上記第２導電型窒化物半導体層３５上には透明電極層３６が形成された構造を有する。
【００３２】
本実施形態において、第１絶縁層３７ａはメサエッチングで露出された第１導電型窒化物半導体層３２の上面領域に形成され、第２絶縁層３７ｂは透明電極層３６の上に直接形成される。上記第１及び第２絶縁層３７ａ、３７ｂの上には各々第１及び第２ボンディングパッド３８ａ、３９ａが形成される。
【００３３】
このような構造では、第１及び第２ボンディングパッド３８ａ、３９ｂに延長される第１及び第２延長電極(図示せず)が各々第１及び第２導電型窒化物半導体層３２、３５に接続されなければならない（但し、本実施形態では第２延長電極は実際透明電極層３６上に接続される）ので、上記第１及び第２ボンディングパッド３８ａ、３９ａと大きな段差なく第１及び第２延長電極（図示せず）を形成することができる長所がある。
【００３４】
図３ｂに示した窒化物半導体発光素子４０は図３ａと類似して基板４１と、その上に順次に形成された第１導電型窒化物半導体層４２、活性層４４及び第２導電型窒化物半導体層４５とを含み、上記第２導電型窒化物半導体層４５の上には透明電極層４６が形成された構造を有する。
【００３５】
本実施形態では、第１及び第２絶縁層４７ａ、４７ｂはメサエッチングが適用されなかった透明電極層４６の上に直接形成されて上記第１及び第２絶縁層４７ａ.４７ｂの上に各々第１及び第２ボンディングパッド４８ａ、４９ａが形成される。通常、第１導電型窒化物半導体層と接続されるための第１電極構造は、メサエッチングで露出された第１導電型窒化物半導体層上に直接形成されるが、本発明において採用されるボンディングパッド４８ａ、４９ａは絶縁層４７ａ、４７ｂの上に形成されて窒化物半導体発光素子４０と直接的な接続面を有しないので、２つのボンディングパッド４８ａ、４９ｂの両方が透明電極層４６（但し、透明電極層がない場合には第２導電型窒化物層４５）上に位置することができる。
【００３６】
但し、このような構造でも、第１ボンディングパッド４８ａに延長される第１ 延長電極（図示せず）は第１導電型窒化物半導体層４２に接続されなければならないので、第１延長電極が形成される領域はメサエッチングを施す必要がある。
【００３７】
図４ａ及び図４ｂは、各々本発明の他の実施形態による窒化物半導体発光素子の斜視図及び上部平面図である。本実施形態は、ボンディングパッドが形成された領域まで有効発光面積になることができるように改良した形態である。
【００３８】
図４ａを参照すると、図２ａと類似して基板５１上に第１導電型窒化物半導体層５２、活性層５４及び第２導電型窒化物半導体層５５が順次に積層された直方型である窒化物半導体発光素子５０が示されている。上記第２導電型窒化物半導体層５５の上にはオーミックコンタクトのための透明電極層５６がさらに形成されることができる。
【００３９】
本実施形態では、第１電極５８が形成される領域のみを選択的にメサエッチングを施して第１導電型窒化物半導体層５２の上面を露出させる。上記第１及び第２絶縁層５７ａ、５７ｂは各々上記露出された第１導電型窒化物半導体層５２の一側と透明電極層５６の一側に提供される。
【００４０】
上記第１及び第２絶縁層５７ａ、５７ｂの上には、第１及び第２ボンディングパッド５８ａ、５９ａが形成される。上記第１及び第２延長電極５８ｂ、５９ｂは上記第１及び第２ボンディングパッド５８ａ、５９ａから延長され、各々第１及び第２導電型窒化物半導体層５２、５５に電気的に接続される（但し、第２延長電極５８ｂは透明電極層５６の上に直接形成される）。
【００４１】
本実施形態では、図４ｂに示すように、上記第１及び第２延長電極５８ｂ、５９ｂはそれぞれ異なる対向する両辺に沿って延長される。特に、上記第１延長電極５８ｂは垂直方向に第２ボンディングパッド５９ａの形成領域にほぼ重畳される位置まで延長されて形成される。また、上記第２延長電極５９ｂは上記重畳された位置まで延長された第１延長電極５９ａ部分と互いに向い合うよう上記第２ボンディングパッド５９ａと隣接した辺領域から延長される。
【００４２】
このような延長電極の配列によって第２ボンディングパッド５９ａの下部に位置した活性層領域（Ａ）まで均一な電流を提供することができる。したがって、実質的な有効発光面積を増加させることが可能である。本実施形態で拡張された有効発光領域（Ａ）の光抽出が容易となるように第２絶縁層５７ｂ及び第２ボンディングパッド５９ａは一部領域に制限されるように形成することもできる。
【００４３】
このように、本発明による絶縁層及びボンディングパッドの形成位置は多様に変形されて実施されることができる。図５ａ乃至図５ｃは、このような多様な実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【００４４】
先ず、図５ａのように、先述した実施形態のように第１及び第２絶縁層６７ａ、６７ｂにおいて窒化物半導体発光素子６０の中心を基準に対称に配列することができる。特に、本実施形態では一部のコーナー領域に配置して活性層（図示せず）領域と正義される全体発光領域より比較的大きく確保することができる。上記第１及び第２絶縁層６７ａ、６７ｂの上に第１及び第２ボンディングパッド６８ａ、６９ａが形成される。
【００４５】
上記第１及び第２ボンディングパッド６８ａ、６９ａから延長された第１及び第２延長電極６８ｂ、６９ｂはそれぞれ対向する他の側辺まで延長されて垂直方向に第１及び第２ボンディングパッド６８ａ、６９ａと重畳された位置まで形成される。この場合に、対向する他の延長電極６９ｂ、６８ｂの部分も相互に対向する位置まで存在するように上記第１及び第２延長電極６８ｂ、６９ｂは各ボンディングパッド６８ａ、６９ａの側面から延長された形態を有する。これによって、全体的な領域に均一な発光を確保することができる。
【００４６】
図５ａに示す実施形態は、第１及び第２ボンディングパッドを十分に離隔されるように配列させることができる。このような配列はワイヤボンディング工程を容易に行うことができるという長所がある。但し、本実施形態では均一な電流分散を得るために、ボンディングパッドの位置は大きく考慮されないので、より自在にその位置を変更することができる。
【００４７】
図５ｂは、窒化物半導体発光素子７０の一側辺に第１及び第２ボンディングパッド７８ａ、７９ａを配置した形態である。このために、絶縁層７７は一側端に形成され、他の実施形態と異なって、第１及び第２ボンディングパッド７８ａ、７９ａが隣接した領域に提供されるので、一つの絶縁層７７として提供することができるが、２つに分離した形態で提供することもできる。
【００４８】
また、上記第１延長電極７８ｂが形成される領域はメサエッチングを施して第１導電型窒化物半導体層７２の一部上面を露出させる。上記第１及び第２延長電極７８ｂ、７９ｂはそれと隣接した辺に沿って上記第１及び第２ボンディングパッド７８ａ、７９ａの側面まで形成され、全体発光面積を効果的に増加させることができる。
【００４９】
図５ｃは、窒化物半導体発光素子８０の対向する２辺の中央領域に第１及び第２ボンディングパッド８８ａ、８９ａを配置した形態である。このために、絶縁層８７は一側端に形成され、先述した実施形態と類似して、第１及び第２ボンディングパッド８８ａ、８９ａが隣接した領域に提供されることができる。本実施形態で、直方型素子構造の場合に、ボンディングパッド（絶縁層）が位置する２辺は相対的に長い辺が好ましい。
【００５０】
また、上記第１延長電極８８ｂが形成される領域はメサエッチングを施して第１導電型窒化物半導体層８２の一部上面を露出させる。上記第１及び第２延長電極８８ｂ、８９ｂはそれと隣接した辺に沿って上記第１及び第２ボンディングパッド８８ａ、８９ａの側面まで形成され、全体発光面積を効果的に増加させることができる。これと異なって、本実施形態の場合に上記第１及び第２延長電極８８ｂ、８９ｂは各々第１及び第２ボンディングパッド８８ａ、８９ａから両側辺に沿って延長された２つの延長部で構成することもできる。
【００５１】
上述された実施形態では、それぞれ一つの延長電極を有する電極構造のみを示したが、第１延長電極または第２延長電極が複数の延長電極を含んだ構造にも適用され得る。
【００５２】
図６を参照すると、図４ａと類似して、基板９１の上に第１導電型窒化物半導体層９２、活性層９４及び第２導電型窒化物半導体層９５が順次に積層された直方型の窒化物半導体発光素子９０が示されている。上記第２導電型窒化物半導体層９５上にはオーミックコンタクトのための第１及び第２透明電極層９６ａ、９６ｂがさらに形成され得る。本実施形態で採用される透明電極層９６ａ、９６ｂは第２延長電極の延長方向に沿って２つに分離した形態を有する。
【００５３】
本実施形態では、第１ボンディングパッド９８ａと第１延長電極９８ｂが形成される領域のみを選択的にメサエッチングを実施して第１導電型窒化物半導体層９２の上面を露出させる。上記第１及び第２絶縁層９７ａ、９７ｂは各々上記露出された第１導電型窒化物半導体層９２の一側と第１及び第２透明電極層９６ａ、９６ｂの一側に提供される。
【００５４】
上記第１及び第２絶縁層９７ａ、９７ｂ上には第１及び第２ボンディングパッド９８ａ、９９ａが形成される。上記第１延長電極９８ｂ及び２つの第２延長電極９９ｂ、９９ｃは上記第１及び第２ボンディングパッド９８ａ、９９ａから延長され、各々第１及び第２導電型窒化物半導体層９２、９５に電気的に接続される。本実施形態で、２つの第２延長電極９９ｂ、９９ｃは各透明電極領域９６ａ、９６ｂの一辺に沿ってそれぞれ形成される。無論、第２延長電極９９ｂ、９９ｃが設けられる一辺は各透明電極領域９６ａ、９６ｂで第２延長電極と最も遠く離隔された位置が好ましい。
【００５５】
図６に示された電極配列のように、第２延長電極９９ｂ、９９ｃを第１延長電極９８ｂと平行して２つで構成することによって発光部の全体面積をより効果的に活用することができる。特に、本実施形態のように窒化物と類似した抵抗を有する透明電極領域９６ａ、９６ｂを第２延長電極９９ｂ、９９ｃによって分離させる場合に全体面積でより均一な発光効果を期待することができる。
【００５６】
本発明による電極構造は、複数の第１及び第２延長電極を採用したコーム型でも適用され得る。この場合にもボンディングパッドは全て絶縁層によって直接発光構造と接続しないまま、上記第１及び第２延長電極のみを平行して交互に配置して均一な電流分散を図ることができる。
【００５７】
このような一例として、上記第２延長電極を２つで形成し、上記第１延長電極は一つで形成した発光素子が図７に示されている。
【００５８】
図７に示すように、窒化物半導体発光素子１１０は、一つの第１延長電極１１８ｂの両側に２つの第２延長電極１１９ｂ、１１９′を配列することができる。上記第２延長電極１１９ｂ、１１９′は均一な電流分散が確保されるよう上記第１延長電極１１８ｂと同一の間隔で平行して配置される。各延長電極１１８ｂ、１１９ｂとは対向する両辺に隣接した第１ボンディングパッド及び第２ボンディング電極１１８ａ、１１９ａから上記第１延長電極１１８ｂと、１１９ｂおよび１１９ｂ′（移行部分１１９ａ′が介在）が延長され、各々第１及び第２絶縁層１１７ａ、１１７ｂによって上記素子１１０と直接接続を防止する。従って、ほぼ完全な対称配列を有する第１及び第２延長電極１１８ｂ、１１９ｂ、１１９ｂ′のみが第１導電型窒化物半導体層１１２と透明電極層１１６に直接接続されるので、全体発光部において均一な電流分散を図ることができる。
【００５９】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、添付された請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内において当該技術分野の通常の知識を有する者によって多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これもまた本発明の範囲に属すると言える。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１ａ】従来の窒化物半導体発光素子を示す上部平面図である。
【図１ｂ】従来の窒化物半導体発光素子を示す側断面図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の斜視図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【図３ａ】本発明の多様な実施形態による窒化物半導体発光素子の側断面図である。
【図３ｂ】本発明の多様な実施形態による窒化物半導体発光素子の側断面図である。
【図４ａ】本発明の他の実施形態による窒化物半導体発光素子の斜視図である。
【図４ｂ】本発明の他の実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【図５ａ】本発明の多様な実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【図５ｂ】本発明の多様な実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【図５ｃ】本発明の多様な実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による窒化物半導体発光素子の斜視図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態による窒化物半導体発光素子の上部平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１１０  窒化物半導体発光素子
２１、３１、４１、５１  基板
２２、３２、４２、５２、８２、９２、１１２  第１導電型窒化物半導体層
２４、３４、４４、５４  活性層
２５、３５、４５、５５  第２導電型窒化物半導体層
２６、３６、４６、５６、６６、７６、１１６  透明電極層
２７ａ，３７ａ，４７ａ，５７ａ、６７ａ、１１７ａ  第１絶縁層
２７ｂ、３７ｂ、４７ｂ、５７ｂ、６７ｂ、１１７ｂ  第２絶縁層
２８、３８、４８、５８  第１電極
２９、３９、４９、５９  第２電極
２８ａ、３８ａ、４８ａ、５８ａ，６８ａ，７８ａ，８８ａ，９８ａ，１１８ａ  第１ボンディングパッド
２９ａ、３９ａ、４９ａ，５９ａ，６９ａ，７９ａ，８９ａ，９９ａ、１１９ａ  第２ボンディングパッド
２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５８ｂ、６８ｂ、７８ｂ、８８ｂ、９８ｂ、１１８ｂ  第１延長電極
２９ｂ、３９ｂ、４９ｂ、５９ｂ、６９ｂ、７９ｂ、８９ｂ、９９ｂ、９９ｃ、１１９ｂ、１１９′  第２延長電極
７７、８７  絶縁層
９６ａ、９６ｂ  透明電極領域
ｄ、ｄ１、ｄ２  距離
【図１ａ】
0005130439.tif 000002
【図１ｂ】
0005130439.tif 000003
【図２ａ】
0005130439.tif 000004
【図２ｂ】
0005130439.tif 000005
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
0005130439.tif 000008
【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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